(57)【要約】【課題】  モノマー容器等のゲル作製器具内における、作製途中でのゲルの固化を防止することが可能な電気泳動用ゲル作製器具を提供する。【解決手段】  電気泳動用のポリアクリルアミドゲルの作製に用いられる電気泳動用ゲル作製器具である。少なくとも一部が、酸素透過率０．５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）以上の材料、好ましくはポリジメチルシロキサンまたはシリコーン樹脂により形成されている。ゲル原料容器として好適に使用でき、特には、グラジエントゲルの作製に用いられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動用のポリアクリルアミドゲルの作製に用いられる電気泳動用ゲル作製器具であって、少なくとも一部が、酸素透過率０．５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）以上の材料により形成されていることを特徴とする電気泳動用ゲル作製器具。
【請求項２】
前記材料がポリジメチルシロキサンまたはシリコーン樹脂である請求項１記載の電気泳動用ゲル作製器具。
【請求項３】
ゲル原料容器である請求項１または２記載の電気泳動用ゲル作製器具。
【請求項４】
グラジエントゲルの作製に用いられる請求項１〜３のうちいずれか一項記載の電気泳動用ゲル作製器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気泳動用ゲル作製器具（以下、単に「ゲル作製器具」とも称する）に関し、詳しくは、電気泳動用のポリアクリルアミドゲルを作製する際に使用される電気泳動用ゲル作製器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
生命科学研究の分野における蛋白質や核酸等の高分離能分析法の一つとして、いわゆるゲル電気泳動法が盛んに用いられている。かかるゲル電気泳動法に用いられる支持体としては、ろ紙やセルローズ膜、寒天（アガロース）、ポリアクリルアミドゲルなどがある。中でもポリアクリルアミドゲルは、合成材料であることから、性状の異なる種々のゲルを作製することができるなどの利点を有しており、特に、ゲル内でポリアクリルアミドの濃度勾配を設けることにより形成されるグラジエントゲルは、分離範囲が広く、ＤＮＡフラグメント等の分離において高い利用価値を有すると言える。
【０００３】
ポリアクリルアミドゲルは、アクリルアミドに適量の架橋剤および重合開始剤を混合し、重合促進剤を加えて重合させることにより作製される。図１に、ポリアクリルアミドのグラジエントゲルを作製するための装置図を示す。図示する装置においては、先ず、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、ゲル作製容器１内に、ガラススペーサー１３が配設された基板１２と、蓋１１と、シリコーンゴムスペーサー１４とを合わせたデバイス１０を設置する。また、容器２および３には夫々濃度の異なるアクリルアミドモノマーを入れて、ゲル作製直前に架橋剤および重合促進剤を投入する。最後に、バルブ（図示せず）の開閉等により濃度勾配を付けながら、スターラー４および回転子５により撹拌を行い、ゲル原料供給用のチューブ６を介してゲル作製容器１の底部中央から各アクリルアミドモノマーを導入することで、所望の濃度勾配を有するグラジエントゲルを作製することができる。
【０００４】
ここで、アクリルアミドモノマーを入れるためのモノマー容器２および３としては、透明性や高い剛性を有する観点から、ガラスやアクリル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等からなるものが主として用いられている。また、例えば、特許文献１には、電気泳動用ゲル支持容器の材質として、ガラスまたはポリエチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル等のプラスチックが挙げられている。
【特許文献１】特開２００２−２２８６３２号公報（［０００８］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、グラジエントゲル作製時においては、モノマー容器２、３内に夫々異なる濃度のアクリルアミドモノマー、架橋剤および重合促進剤の混合物を投入して、これをゲル作製容器１内に適宜割合で導入することにより、ゲルの濃度勾配を形成する。ところが、モノマー容器２、３として従来のガラスやアクリルからなるものを用いた場合、特に、ゲル容量が多いために作製時間が長くなるような場合には、工程の途中で高濃度側のポリアクリルアミドゲルの重合が進行して、モノマー容器内で固化してしまい、グラジエントゲルが作製できなくなるという問題があった。モノマー容器内でポリアクリルアミドゲルの固化が生ずると、装置自体が使用不能になってしまうこともあるため、この問題を解消することが望まれていた。
【０００６】
これに対し、ゲルの固化を防止するために、モノマー容器全体を冷やすことや、アクリルアミドモノマー混合物の導入速度を上げることなどが行われてきている。しかし、モノマー容器全体を冷やしても、重合速度が若干遅くなるだけであり、また、アクリルアミドモノマー混合物の導入量を増やした場合、グラジエントゲルにおける濃度勾配を正確に作製することができなくなるという新たな問題が生じてしまうため、いずれも本質的な解決となるものではなかった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、モノマー容器等のゲル作製器具内における、作製途中でのゲルの固化を防止することが可能な電気泳動用ゲル作製器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ゲル作製器具の材料として高酸素透過性材料を適用することにより、アクリルアミドの重合反応を阻害して、ゲル作製器具内における作製途中でのゲルの固化を防止することができることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の電気泳動用ゲル作製器具は、電気泳動用のポリアクリルアミドゲルの作製に用いられる電気泳動用ゲル作製器具であって、少なくとも一部が、酸素透過率０．５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）以上の材料により形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
ポリアクリルアミドの重合は、ラジカル反応により進行することが知られている。一方、ラジカル重合では一般に、酸素が存在すると、酸素によりフリーラジカルがトラップされて、重合が阻害される。従って、ゲル作製器具内でのポリアクリルアミドの固化を防止するためには、ゲル作製器具内に酸素を入り込みやすくして、重合を防止することが有効であると考えられる。
【００１１】
ここで、材料の酸素透過性は、酸素の溶解性と拡散性とにより決まるが、酸素は非極性であるため、その透過性は拡散係数に対応しており、拡散性の影響が大きくなる。従って、極性が弱く、構造中に水素結合を含まず、かつ、分子鎖が軟弱で結晶化度の低いポリマーは、酸素透過性に優れているといえる。
【００１２】
このような観点から検討すると、従来、モノマー容器等のゲル作製器具の材料として用いられていた代表的なポリマー材料の酸素透過率（ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ））は、ＰＭＭＡ：０．７６×１０-4、ポリスチレン（ＰＳ、（イソ））：０．０１９、ポリカーボネート（ＰＣ）：０．０１１などとなっており（井出文雄、「実用高分子材料」Ｐ２２０参照）、いずれも低酸素透過性である。そのためこれら材料を用いたゲル作製器具では酸素が内部に入り込みにくく、酸素による重合の阻害は起こらない。本発明においては、酸素透過率０．５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）以上の高酸素透過性材料をゲル作製器具の材料として用いることで、重合阻害剤となる酸素が容器内に入り込みやすくなり、これによりゲル作製器具の内部でのポリアクリルアミドゲルの固化を防止することが可能となる。なお、酸素により重合が阻害されたゲルは、ゲル形状を形成するための最終の容器を低酸素透過性材料からなるものとし、かつ、作製装置内部をスターラにより攪拌するなどして脱泡を行うことで、重合促進剤により重合を進行させて、最終的にゲル化させることが可能である。
【００１３】
本発明に係る前記材料としては、ポリジメチルシロキサンまたはシリコーン樹脂を好適に用いることができる。また、本発明のゲル作製器具は、例えば、ゲル原料容器として好適である。さらに、本発明のゲル作製器具は、グラジエントゲルの作製に好適に適用可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電気泳動用ゲル作製器具によれば、特別な操作や特別な装置を要することなく、ゲル作製器具内における作製途中でのポリアクリルアミドゲルの固化を防止することができ、これにより、確実に所望のゲル、例えば、特定濃度勾配を有するグラジエントゲルを作製することが可能となる。また、本発明においては、予期しないゲルの固化により装置自体が使用不能になることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
本発明は、電気泳動用のポリアクリルアミドゲルの作製に用いられる電気泳動用ゲル作製器具であって、少なくとも一部が、所定の高酸素透過性材料により形成されている点に特徴を有する。これにより、作製途中でのゲル作製器具内におけるポリアクリルアミドゲルの固化を防止することができ、所望のゲル作製工程を確実に行うことが可能となる。
【００１６】
本発明においてゲル作製器具とは、ゲルの作製装置を構成する各種構成物品をいうものであり、ポリアクリルアミドモノマーと架橋剤ないし重合促進剤とが混合された後、ゲル作製容器に導入される直前までの、混合ゲル原料の供給路に対応する容器およびチューブ等を含む。従ってゲル作製容器自体は、ゲルの固化を行うモールドとなるものであるため、本発明は適用されない。また、混合前のモノマーや架橋剤等が単独で充填される容器についても、本発明は適用されない。  
【００１７】
本発明のゲル作製器具としては、具体的には例えば、図１に示すグラジエントゲルの作製装置におけるモノマー容器２、３のようなゲル原料容器を好適に挙げることができる。グラジエントゲル作製時にポリアクリルアミドモノマー、架橋剤および重合促進剤等の混合物を入れるためのモノマー容器２、３として、本発明の電気泳動用ゲル作製器具を使用することにより、モノマー容器２、３内での重合を阻害して、ゲル作製容器１内に導入される前にゲルが固化することを防止することができる。前述したように、グラジエントゲルの作製には、通常、低濃度と高濃度の２種類のモノマー混合物を使用するが、本発明のゲル作製器具は特に、重合が進行しやすいと考えられる高濃度側のモノマー容器として好適である。
【００１８】
また、本発明のゲル作製器具は、ゲル原料容器（モノマー容器）２、３とゲル作製容器１とを接続するゲル原料供給用のチューブ６に適用することも有効であり、この場合もゲルの作製途中での重合反応の進行を阻害する効果を得ることができる。
【００１９】
本発明に係る高酸素透過性材料とは、使用するゲル濃度や重合促進剤および重合開始剤の量などによっても異なるが、酸素透過率が０．５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）以上である材料をいい、酸素透過率が０．５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）未満では、ポリアクリルアミドの重合阻害効果が不十分でゲルの作製に支障を来す場合があり、本発明の所期の効果が得られない。好ましくは、酸素透過率０．７〜１０ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）の材料である。
【００２０】
本発明に使用できる高酸素透過性材料としては、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、シリコーン樹脂、低密度ポリエチレンの他、酸素透過性ハードコンタクトレンズの材料として使用されているシロキサニルメタクリレート（ＳｉＭＡ）とメチルメタクリレート（ＭＭＡ）とを主体とするコポリマー、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、ＳｉＭＡとフルオロアルキルメタクリレート（ＦＭＡ）とメタクリル酸（ＭＭＡ）とを主体とするコポリマー、シロキサニルスチレンとＦＭＡとを主体とするコポリマーおよびブチルメタクリレートとブチルアクリレートとのコポリマー等を好適に挙げることができ、好ましくは、０．７５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）までの酸素透過率を有するＰＤＭＳ（井出文雄、「実用高分子材料」Ｐ２２０参照）および酸素透過率５．５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ）のシリコーン樹脂である。
【００２１】
なお、本発明のゲル作製器具は、少なくとも一部、好ましくは全体が上記所定の高酸素透過性材料を用いて形成されているものであればよく、その具体的な形状や使用箇所等については特に制限されるものではない。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例）
先ず、材料としてＰＤＭＳ（酸素透過率０．７５ｆｍ2／（ｓ・Ｐａ））を用いて図３に示すような溝（流路）２３を有する基板２２を作製し、これにガラス製の蓋２１を合わせて形成したデバイス２０を、ポリスチレン（ＰＳ）製のゲル作製容器１内に設置した。次いで、この流路２３内において５〜２０％のグラジエントゲルを作製するために、図１に示す装置を用いて、ゲル作製容器１内に濃度勾配を付けながらアクリルアミドを導入した。通常、アクリルアミドゲルは３０分程度で固化するが、上記デバイス２０内のゲルは２時間以上経過しても固化しなかった。一方、デバイス２０の周囲のゲルは３０分程度で固化した。
【００２３】
その後、固化しなかったデバイス２０内のゲルをガラス容器に入れて放置したところ、３０分程度で固化した。
【００２４】
（比較例）
基板２２を、酸素を実質的に透過しないシリコーン基板およびレジストを用いて形成した以外は実施例と同様にして、グラジエントゲルの作製を行った。その結果、デバイス２０の周囲のみならず内部においても、３０分程度でゲルは固化した。
【００２５】
上記実施例および比較例の結果から、従来のモノマー容器に代えて、高酸素透過性材料にて形成された本発明の電気泳動用ゲル作製器具を用いれば、ポリアクリルアミドの重合を阻害することができ、従って作製途中でゲルが固化してしまうことがなく、ゲルの作製を確実に行うことができることが確かめられた。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
生命科学研究における高分離能分析の一手法であるゲル電気泳動法は、研究のみならず検査においても頻繁に用いられている。このゲル電気泳動法に使用されるゲルの長期保存は一般に困難であるため、電気泳動解析に際しては、その都度ゲルの作製が必要となる。かかるゲルの作製には専門的な知識と経験が必要であり、従来はゲル電気泳動法の普及の妨げとなっていたが、本発明により、ゲルの作製を簡便かつ確実に行うことが可能となり、さらなるゲル電気泳動法の普及に貢献できるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】グラジエントゲルの作製装置を示す概略説明図である。
【図２】グラジエントゲルを導入するデバイスの一例を示す概略説明図である。
【図３】実施例で使用したグラジエントゲルを導入するデバイスを示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ゲル作製容器
２、３  モノマー容器（ゲル原料容器）
４  スターラー
５  回転子
６  チューブ
１０、２０  デバイス
１１、２１  蓋
１２、２２  基板
１３  ガラススペーサー
１４  シリコーンゴムスペーサー
２３  溝（流路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005300404.tif 000005